基于TD—LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)研究

陳達(dá)雄

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)和科技的快速發(fā)展，4G網(wǎng)絡(luò)也在不斷發(fā)展，其智能終端被廣泛應(yīng)用于人們的生活和工作中。簡(jiǎn)要闡述了4G室內(nèi)分布系統(tǒng)的建設(shè)原則，從傳統(tǒng)室內(nèi)分布系統(tǒng)的建設(shè)方式入手，提出了一種切實(shí)可行的TD-LTE室內(nèi)分布建設(shè)新方案，并結(jié)合實(shí)際案例分析其應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：TD-LTE；室內(nèi)分布；建設(shè)方式；區(qū)域覆蓋率

中圖分類號(hào)：TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.18.111

TD-LTE，即Time Division Long Term Evolution（分時(shí)長(zhǎng)期演進(jìn)），它以O(shè)FDN/MIMO為核心技術(shù)，是一種第四代（4G）移動(dòng)通信技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)。隨著國際網(wǎng)絡(luò)速度的不斷升級(jí)，TD-LTE技術(shù)成為了目前我國網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)發(fā)展的方向，已在一些地區(qū)得到了有效覆蓋。但是，在LTE系統(tǒng)中，由于其衰落快、空間有損耗等，室內(nèi)覆蓋很難通過室外基站來實(shí)施。因此，建設(shè)室內(nèi)分布系統(tǒng)是解決TD-LTE室內(nèi)覆蓋最有效的方案。本文簡(jiǎn)要研究了TD-LTE室內(nèi)分布建設(shè)方案，以期為日后的相關(guān)工作提供參考。

1 4G室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)原則

通信技術(shù)從3G發(fā)展到4G，極大地提升了運(yùn)營(yíng)商的服務(wù)質(zhì)量和用戶滿意度。而4G室內(nèi)分布系統(tǒng)作為室外基站覆蓋的延伸，有效地滿足了用戶大數(shù)據(jù)流量的需求，是用戶感知的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。目前，TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)原則。

1.1 針對(duì)性建設(shè)

4G室內(nèi)分布系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)從市場(chǎng)需求和網(wǎng)絡(luò)需求出發(fā)，通過區(qū)域用戶價(jià)值、場(chǎng)景信息、終端價(jià)值、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和用戶投訴等維度分析，精確把握業(yè)務(wù)熱點(diǎn)和弱覆蓋區(qū)域，從而進(jìn)行有針對(duì)性的建設(shè)。

1.2 最佳建設(shè)方式

4G室內(nèi)分布系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)綜合考慮業(yè)務(wù)需求、網(wǎng)絡(luò)性能、改造難度和投資成本等因素，選擇最佳的建設(shè)方式，體現(xiàn)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的性能特點(diǎn)，保證網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，以滿足業(yè)務(wù)需求。在改造現(xiàn)有室內(nèi)分布系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)盡量減少改造量及其對(duì)現(xiàn)網(wǎng)的影響，保證現(xiàn)網(wǎng)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

1.3 室內(nèi)外覆蓋一體化

4G室內(nèi)分布系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)堅(jiān)持室內(nèi)外協(xié)同覆蓋的原則，控制好室內(nèi)分布系統(tǒng)的信號(hào)外泄。對(duì)于封閉性好、穿透損耗大的物業(yè)點(diǎn)，以及用戶密集、容量需求高的物業(yè)點(diǎn)，應(yīng)采用室內(nèi)建設(shè)方案。同時(shí)，要將宏站與室內(nèi)分布建設(shè)相結(jié)合，充分發(fā)揮室外宏站對(duì)室內(nèi)分布的協(xié)同作用。

2 傳統(tǒng)室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)方式的不足

饋線分布系統(tǒng)是最傳統(tǒng)和應(yīng)用最廣的室內(nèi)分布建設(shè)方式，它是將饋線作為信號(hào)傳送主干，通過多種室內(nèi)分布系統(tǒng)器件，比如功分器、耦合器和天線等，實(shí)現(xiàn)信號(hào)在室內(nèi)的均勻覆蓋。當(dāng)設(shè)計(jì)合理、器件質(zhì)量過硬、施工處理得當(dāng)時(shí)，故障問題會(huì)相對(duì)比較少。但是，到了4G時(shí)代，傳統(tǒng)的室內(nèi)分布建設(shè)方式已經(jīng)無法滿足LTE的性能要求。

2.1 建設(shè)方式復(fù)雜

傳統(tǒng)室內(nèi)分布系統(tǒng)的建設(shè)需要根據(jù)饋線損耗和天線點(diǎn)位來排布功分/耦合器件，覆蓋電平分配計(jì)算復(fù)雜，覆蓋調(diào)整和可擴(kuò)展性相對(duì)比較差。在建設(shè)TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)時(shí)，如果采用傳統(tǒng)的方式，在建設(shè)過程中就會(huì)面臨協(xié)調(diào)困難、施工難度日益增加等難題——多種制式簡(jiǎn)單合路會(huì)導(dǎo)致LTE性能下降；天線口功率不平衡和天線的位置不當(dāng)，導(dǎo)致MIMO的性能下降。

2.2 維護(hù)性差

傳統(tǒng)的室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)需要使用大量饋線、功分/耦合器和天線等無源器件。如果采用傳統(tǒng)方式建設(shè)TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)，使用到的無源器件會(huì)越來越多，進(jìn)而增加網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控盲點(diǎn)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控困難，問題定位、解決速度變慢，無法保證4G用戶的感知。

2.3 演進(jìn)能力弱

傳統(tǒng)的室內(nèi)分布系統(tǒng)擴(kuò)容可采取增加載波、小區(qū)分裂等方法。如果采用傳統(tǒng)方式建設(shè)TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)，當(dāng)容量需求增加時(shí)，會(huì)涉及到整改原有室內(nèi)分布系統(tǒng)的問題。

3 新型室內(nèi)分布系統(tǒng)解決方案

對(duì)于4G室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)中出現(xiàn)的各項(xiàng)難題，以及傳統(tǒng)室內(nèi)分布建設(shè)方式暴露出的種種弊端，分布式皮基站的出現(xiàn)提供了一種切實(shí)可行的TD-LTE室內(nèi)分布建設(shè)新方案，幫助運(yùn)營(yíng)商快速解決了室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題。

3.1 設(shè)備參數(shù)和特性

分布式皮基站是由基帶單元BBU（Base Band Unit）、pRRU（pico Remote Radio Unit）和RHUB（RRUHUB）組成。RHUB可以與多個(gè)pRRU星型連接，為BBU和pRRU提供數(shù)據(jù)匯聚、分發(fā)功能，同時(shí)，由RHUB為pRRU提供POE供電。

目前，僅華為、中興有商用分布式皮基站產(chǎn)品，愛立信設(shè)備即將推出。華為設(shè)備在多地有商業(yè)應(yīng)用，中興設(shè)備在部分地區(qū)有應(yīng)用?，F(xiàn)有產(chǎn)品基本參數(shù)如表1所示。

分布式皮基站以遠(yuǎn)端單元pRRU為基本覆蓋單位，pRRU的4G發(fā)射功率為2×125 MW。對(duì)于空曠場(chǎng)地來說，覆蓋半徑約為30 m；對(duì)于有柜臺(tái)或貨架阻擋的商場(chǎng)和超市來說，覆蓋半徑約為20 m；對(duì)于內(nèi)部有磚墻阻擋的辦公樓，覆蓋半徑約為15 m。

3.2 打破傳統(tǒng)室內(nèi)分布建設(shè)困境

分布式皮基站解決方案具有架構(gòu)簡(jiǎn)單、部署靈活、工程成本低等特點(diǎn)，它彌補(bǔ)了傳統(tǒng)室內(nèi)分布的不足。

3.2.1 簡(jiǎn)化室內(nèi)分布網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

簡(jiǎn)化室內(nèi)分布網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，便于部署分布式皮基站，而且網(wǎng)線和光纖比饋線更容易部署，建設(shè)周期不到傳統(tǒng)室內(nèi)分布的1/3，施工布放網(wǎng)線在一定程度上規(guī)避了人們阻撓基站的建設(shè)，解決了選址困難、施工困難等問題。pRRU直接覆蓋到末端，精確控制，給用戶帶來了高質(zhì)量的4G體驗(yàn)。

3.2.2 端到端透明可視

端到端透明可視解決了傳統(tǒng)室內(nèi)分布維護(hù)難題，分布式皮基站設(shè)備均為有源設(shè)備，可以與宏站共網(wǎng)管，方便維護(hù)，降低運(yùn)維成本。可視化管理能夠直觀監(jiān)控全網(wǎng)設(shè)備情況，精準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)各區(qū)域的話務(wù)情況，以便指導(dǎo)后期網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。

3.2.3 后續(xù)演進(jìn)全部后臺(tái)操作

后續(xù)演進(jìn)全部后臺(tái)操作無需改造室內(nèi)分布系統(tǒng)，建設(shè)初期對(duì)容量需求不高，多pRRU可以合并成一個(gè)小區(qū)。如果后續(xù)容量增加，后臺(tái)軟件配置即可實(shí)現(xiàn)多小區(qū)分裂，不用改造原有室內(nèi)分布系統(tǒng)。

4 案例分析

4.1 選取測(cè)試地點(diǎn)

營(yíng)業(yè)廳作為運(yùn)營(yíng)商品牌宣傳地，人流密集，有網(wǎng)絡(luò)性能持續(xù)提升、滿足業(yè)務(wù)持續(xù)創(chuàng)新展示需求，因此，選擇某地營(yíng)業(yè)廳作為測(cè)試對(duì)象，采用華為L(zhǎng)amp site設(shè)備進(jìn)行覆蓋。具體覆蓋情況如表2所示。

4.2 設(shè)計(jì)方案和測(cè)試結(jié)果

營(yíng)業(yè)廳安裝了1臺(tái)BBU，1個(gè)RHUB，2個(gè)pRRU，具體設(shè)計(jì)安裝位置如圖1所示。

5 結(jié)束語

綜上所述，TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)作為TD-LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中重要的一部分，其建設(shè)情況直接關(guān)系著運(yùn)營(yíng)商的業(yè)務(wù)發(fā)展和品牌價(jià)值的體現(xiàn)。本文從4G室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)原則出發(fā)，針對(duì)傳統(tǒng)室內(nèi)分布建設(shè)的不足，提出了分布式皮基站這種新型的TD-LTE室內(nèi)分布建設(shè)方式，以幫助運(yùn)營(yíng)商解決室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題。通過對(duì)具體案例的闡述，以期為大規(guī)模的TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)提供參考。

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〔編輯：白潔〕